石榴皮多酚及其在慢性炎症调节中的应用

本书详细介绍了石榴皮多酚的组成和生物活性、炎症反应、石榴皮多酚对体外炎症反应的调节作用、石榴皮多酚调控炎症反应的分子机制、石榴皮多酚对代谢综合征的调节作用。书中通过深入的研究和动物体内外试验，从分子水平揭示和印证了石榴皮多酚预防大鼠代谢综合征这一慢性炎症过程的作用机制，为将石榴加工业副产物深度开发和广泛应用于食品、医药及保健品领域中提供理论依据。
本书是高等院校生物技术、生物工程、生物医学等专业师生，相关科研机构科研人员的良好参考读物。

杜琳，河南科技大学副教授，主要从事药用植物生物技术及天然产物活性，尤其是植物多酚的抗氧化、抗炎等活性等方面的研究。参与国家自然科学基金2项，参与项目获河南省科技进步二等奖2项、洛阳市科技进步二等奖1项，发表论文20余篇，参与编写专著、教材4部，参与发明专利4项，参与河南省成果鉴定4项。对石榴皮多酚的组成鉴定、体内体外抗氧化活性和抗炎活性、以及发挥抗炎作用的有效成分和分子机制进行了较为系统的研究。

代谢综合征（Metabolic Syndrome，MS）是机体内多种营养成分发生代谢紊乱的一组疾病症候群。MS与心脑血管疾病、2型糖尿病、癌症等慢性疾病密切相关，是糖尿病、心脑血管疾病等高发病率的基础。MS的发病机理从本质上认为是长期慢性炎症的作用。因此，研究炎症在机体和细胞内的作用机理、抑制炎症的发生和发展，对于预防和改善MS等心脑血管疾病具有积极的理论指导意义。
石榴含有多种营养成分，多酚类和黄酮类化合物的种类和含量都很丰富，而石榴皮中的多酚种类繁多且在石榴各部位中含量最高，这些丰富的植物化学物使得石榴皮提取物具有许多生物活性。研究表明，石榴及其提取物具有抗糖尿病、抗氧化、抗菌、抗肥胖、抗癌、降血脂等功效。我们对石榴也进行了比较系统的研究，前期的研究结果表明，石榴皮多酚（Pomegranate peel polyphenols，PPPs）能显著抑制脂质过氧化，清除自由基活性，具有良好的抗氧化能力；PPPs 能够抑制人肝癌细胞增殖、促进凋亡；PPPs 对胆固醇合成和代谢及胆固醇流出都有较好的调控作用。但关于 PPPs 对炎症的作用及其分子机制的研究尚未涉及。 
在炎症方面，已经有研究发现石榴皮提取物具有抑制某些炎性介质和促炎细胞因子分泌的作用，具有一定的抗炎效果，但是其作用机理和主要活性成分尚不清楚。因此，有必要进一步深入研究PPPs及其主要成分对炎症的抑制效果及其作用的分子机制。
基于此基础，本书从体外试验和体内试验两方面入手，首先用脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导RAW264.7小鼠巨噬细胞建立体外细胞炎症模型，研究PPPs及其主要成分安石榴苷（Punicalagin，PC）和鞣花酸（Ellagic acid，EA）对促炎细胞因子和炎性介质的抑制作用，并进一步通过炎症信号通路揭示其抗炎的分子机制和作用靶点；在细胞模型试验的基础上，建立高糖高脂诱导SD大鼠MS模型，进一步通过试验动物体内试验，研究PPPs对SD大鼠MS的预防和改善作用。从体内体外相互印证 PPPs 的抗炎效果及可能的作用机制，为将石榴加工业副产物深度开发和广泛应用于食品、医药及保健品领域中提供理论依据。
本书由河南科技大学食品与生物工程学院杜琳副教授撰写完成。在撰写过程中，得到了许多老师和同事的热情关心与支持，在此向他们表示衷心的感谢。虽然著者对本书的编写竭尽全力，但科学的发展日新月异，由于水平所限和涉猎资料有限，书中难免有疏漏之处，敬请读者指正。

著者
2024年9月

第1章绪论001
1.1石榴皮多酚的组成和生物活性003
1.1.1石榴简介003
1.1.2石榴皮多酚及其主要活性成分004
1.1.3石榴皮多酚的生物活性008
1.2炎症反应013
1.2.1炎症反应进程014
1.2.2巨噬细胞015
1.2.3TLR4与LPS017
1.2.4炎性介质和促炎细胞因子018
1.2.5NF-κB通路020
1.2.6MAPK通路022

第2章石榴皮多酚对体外炎症反应的调节作用027
2.1石榴皮多酚的组成030
2.1.1样品制备030
2.1.2多酚组成的测定方法030
2.1.3PPPs组成成分的HPLC分析031
2.2PPPs对巨噬细胞活力的影响032
2.2.1巨噬细胞与炎症反应的关系032
2.2.2细胞培养技术034
2.2.3PPPs对巨噬细胞活力的影响037
2.2.4试验分组及处理041
2.3PPPs对LPS诱导巨噬细胞ROS生成的调节作用042
2.4PPPs对促炎因子和炎性介质基因表达的调节作用044
2.4.1基因表达的测定方法045
2.4.2LPS作用时间对促炎细胞因子基因表达的影响051
2.4.3PPPs对促炎细胞因子mRNA表达量的调节作用052
2.4.4PPPs对促炎细胞因子分泌量的调节作用055
2.5PPPs对炎性介质的调节作用058
2.5.1炎性介质的测定方法058
2.5.2PPPs对炎性介质NO/PGE2分泌和iNOS/COX-2mRNA表达的影响059
2.6讨论061
2.7本章小结064

第3章石榴皮多酚调控炎症反应的分子机制067
3.1Western blot技术检测巨噬细胞总蛋白、核蛋白和胞浆蛋白070
3.1.1总蛋白的分离与测定071
3.1.2核蛋白与胞浆蛋白的分离与测定071
3.1.3SDS-PAGE凝胶的制备073
3.1.4聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）074
3.1.5转膜074
3.1.6免疫反应075
3.1.7显色075
3.2石榴皮多酚对细胞受体的调节作用076
3.2.1测定方法076
3.2.2LPS作用时间对巨噬细胞TLR4 mRNA表达的影响078
3.2.3PPPs对TLR4受体表达的调节作用078
3.3PPPs对NF-κB炎症通路的调节作用082
3.3.1测定方法083
3.3.2PPPs对NF-κB和p65基因表达及IκB磷酸化的调节作用085
3.3.3PPPs对p65核转移和NF-κB炎症通路激活的调节作用089
3.3.4PPPs对IκBα泛素化降解的调节作用092
3.4PPPs对MAPK炎症通路的调节作用095
3.4.1测定方法095
3.4.2PPPs对MAPK通路的调节作用096
3.4.3PPPs对iNOS和COX-2蛋白表达的调节作用099
3.5讨论101
3.6本章小结106

第4章石榴皮多酚对代谢综合征的调节作用107
4.1动物实验110
4.1.1实验动物及饲料110
4.1.2实验动物的分组及处理111
4.2PPPs对MS大鼠的调节作用113
4.2.1实验方法113
4.2.2PPPs对MS大鼠体重和摄食量的影响114
4.2.3PPPs对MS大鼠血脂的调节作用115
4.2.4PPPs对MS大鼠血糖、转氨酶和FFA的调节作用116
4.2.5PPPs对MS大鼠血清CRP的调节作用118
4.3PPPs对MS大鼠肝脏的保护作用119
4.3.1PPPs对MS大鼠肝脂和肝重指数的调节作用119
4.3.2PPPs对MS大鼠肝脏MPO的调节作用120
4.3.3PPPs对MS大鼠肝脏外观的改变121
4.3.4PPPs对MS大鼠肝脏病理学的改变122
4.4PPPs对MS大鼠慢性炎症的调节作用124
4.4.1实验方法124
4.4.2PPPs对MS大鼠炎性介质的调节作用126
4.4.3PPPs对MS大鼠促炎细胞因子的调节作用128
4.4.4PPPs对MS大鼠肝脏中炎性介质和促炎细胞因子的基因表达的调节作用132
4.5PPPs对MS大鼠炎症调节的分子通路135
4.5.1实验方法135
4.5.2PPPs对MS大鼠NF-κB通路的调节作用136
4.5.3PPPs对MS大鼠MAPK通路的调节作用138
4.6讨论140
4.7本章小结143

第5章结论145
5.1本研究结论147
5.2本研究的主要创新点148
5.3本研究的不足及展望149

参考文献150

附录缩写词中英文对照表165